维修机械基础之标准齿轮的参数和计算

张南工业知识 2024-10-25 15:02:51
维修机械基础——标准齿轮的参数和计算

缠人主修

一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称

如图4-7所示为渐开线直齿圆柱齿轮的一部分,其主要几何要素见表4-2。

二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数

1.标准齿轮的齿形角a

就单个齿轮而言,在端平面上,过端面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角称为该点的齿形角,用α表示。如图4-8所示,K点的齿形角为αk。渐开线齿廊上各点的齿形角不相等,K点离基圆越远,齿形角越大,基圆上的齿形角α=0°。

在齿轮传动中,齿廓曲线和分度圆交点处的速度方向与该点的法线方向(即力的作用线方向)之间所夹的锐角称为分度圆压力角,用α表示。如图4-8所提自示示,K点的压力角为αK。

2.齿数

一个齿轮的轮齿总数。

3.模数m

齿距力除以圆周率π所得的商称为模数,即m=p/π,单位为mm。为了便于齿轮的设计和制造,模数已经标准化,我国规定的标准模数值见表4-32

注:

①表中模数对于斜齿轮是指法向模数。②选取时,优先采用第一系列。括号内的模数尽可能不用。 模数是齿轮几何尺寸计算时的一个基本参数。齿数相等的齿轮,模数越大,齿轮尺寸就越大,轮齿也越大,承载能力越强;分度圆直径相等的齿轮,模数越大,承载能力也越强,如图4-10所示。

4.齿顶高系数ha*

图4—10模数大小和齿轮尺寸大小的比较

为使齿轮的齿形匀称,齿顶高和齿根高与模数成正比,对于ha*称为齿顶高系数,我国标准规定正常齿ha*=1。标准齿轮,规定ha=haˣm。

5.顶隙系数c*

当一对齿轮啮合时,为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相抵触,轮齿的齿根高应大于齿顶高,即应留有一定的径向间隙,称为顶隙,用c表示,如图4-11所示。对于标准齿轮,规定c=c*m。c*称为顶隙系数,我国标准规定正常齿c*=0.25。

三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸与模数有一定关系,计算公式见表4-4。

例一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮,齿数21=20,22=32,模数m=10。试计算其分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿厚s、基圆直径db和中心距a。

解计算结果如下:

四、直齿圆柱内啮合齿轮简介

如图4-12所示为一直齿圆柱内啮合齿轮的一部分,它与外齿轮相比有以下不同点:

(1)内齿轮的齿顶圆小于分度圆,齿根圆大于分度圆。

(2)内齿轮的齿廓是内凹的,其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽宽和齿厚。

(3)为使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线,其齿顶圆必须大于基圆。

当要求齿轮传动轴平行,回转方向一致,且传动结构紧凑时,可采用内啮合齿轮传动(图4-13)。

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